DE10311788A1 - Verfahren zum Herstellen einer spielfreien Lagerung bei einer Lageranordnung für eine Welle sowie Lageranordnung für eine Welle - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zur spielfreien Lagerung einer Welle zwischen einem Getriebegehäuse und einem Gehäusedeckel wird der Deckel mit einem Lagerelement durch Einpressen des Lagerelementes derart vormontiert, daß das Lagerelement im Deckel gehalten, axial, aber verschiebbar ist und eine axiale Abstütz- oder Lagerfläche des Lagerelementes mit einem im Vergleich zum montierten Zustand größeren axialen Abstand über eine Bezugsebene wegsteht, so daß das Lagerelement beim Befestigen des Deckels an dem mit der Welle vormontierten Getriebegehäuse axial in seine dem montierten Zustand entsprechende Sollposition verschoben und diese Position des Lagerelementes fixiert wird.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine mit diesem Verfahren realisierte Lageranordnung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 11.
- Beispielsweise bei elektromotorischen Hilfsantrieben zur Verwendung in Fahrzeugen, z.B. bei Scheibenwischerantrieben oder Antrieben zum Betätigen von Fenstern, Schiebedächern usw. ist in der Regel eine spielfreie Lagerung von Wellen, insbesondere auch eine Lagerung ohne Axialspiel oder weitestgehend ohne Axialspiel (axialspielfreie Lagerung) erforderlich.
- Üblich ist es, hierfür in einem Getriebegehäuse eine eine axiale Abstützung für ein Ende der Welle bildende Einstellschraube oder aber andere, axial verstellbare Abstützelemente vozusehen, auch solche, die im Getriebegehäuse axial einstellbar vorgesehen sind und nach dem Einstellen des Axialspiels beispielsweise durch eine Vergußmasse in ihrer Position fixiert werden (
DE 27 50 477 A1 ,EP 0 599 063 A1 ). Nachteilig bei diesen bekannten Lageranordnungen ist aber u.a., daß zusätzlich zu dem die axiale Abstützung bewirkende Lagerelement ein weiteres radiales Lagerelement für die Welle erforderlich ist und/oder die Lageranordnungen konstruktiv sehr aufwendig sind. Auf jeden Fall erfordert aber die Einstellung des Axialspiel einen zusätzlichen Montageaufwand. - Bekannt ist es weiterhin (
DE 195 13 970 A1 ), im Getriebegehäuse zur Einstellung des Axialspiels für das Ende einer Welle ein axial gefedertes Lagerelement vorzusehen, welches während der Montage federnd und damit axialspielfrei gegen ein freies Ende der Welle anliegt und nach der Montage im Getriebegehäuse fixiert wird, beispielsweise unter Verwendung einer Vergußmasse. - Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, welches die Realisierung einer axialspielfreien Lagerung einer Welle zwischen einem Getriebegehäuse und einem Gehäusedeckel in besonders einfacher Weise bei einer vereinfachten Konstruktion und Montage ermöglicht.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine nach diesem Verfahren realisierte Lageranordnung ist entsprechend dem Patentanspruch 11 ausgeführt.
- Bei der Erfindung wird das zugleich als Radiallager und als Axiallager bzw. als axiale Abstützung für die Welle dienende Lagerelement in dem Gehäusedeckel durch Einpressen derart vormontiert, daß es mit einem gewissen Kraftaufwand noch axial verschiebbar ist und mit seiner axialen Abstütz- oder Lagerfläche über eine Bezugsebene des Gehäusedeckels mit einer axialen Länge vorsteht, die größer ist als diejenige axiale Länge, die die Abstütz- oder Lagerfläche im fertig montierten Zustand der Lageranordnung von dieser Bezugsebene aufweist. Beim Montieren des Deckels wird dadurch das Lagerelement automatisch axial soweit verschoben, daß die axialspielfreie Lagerung der Welle zwischen dem Deckel und dem Gehäuse bzw. einer dortigen, weiteren Abstütz- oder Lagerfläche erreicht ist.
- Durch ein Sicherungselement, gegen welches sich das Lagerelement abstützt, ist letzteres gegen axiales Verschieben gesichert. Als Lagerelement eignet sich beispielsweise eine beidendig offene oder aber an einem Ende verschlossene Lagerbuchse.
- Die Vorteile der Erfindung sind u.a. eine vereinfachte Montage und die Möglichkeit einer stufenlosen Einstellung des Axialspiels. Bei entsprechender Ausbildung des Sicherungselementes dient dieses zugleich auch zur Abdichtung des Deckels im Bereich der Öffnung für das deckelseitige Lagerelement.
- Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur, die in vereinfachter Darstellung und im Schnitt ein Getriebegehäuse
1 sowie eine in diesem Gehäuse gelagerte Welle2 mit einem Zahnrad3 zeigt, näher erläutert. - Das in der Figur allgemein mit 1 bezeichnete Getriebegehäuse ist Bestandteil eines nicht weiter dargestellten Getriebes beispielsweise eines elektromotorischen Hilfsantriebs, z.B. eines Antriebs für Scheibenwischer, für Schiebedächern, für Fensterhebern oder dergleichen. Das Getriebegehäuse
1 dient u.a. zur Aufnahme der Welle2 mit dem an dieser Welle vorgesehenen Zahnrad3 , welches beispielsweise das Schneckenrad eines Schneckengetriebes ist und dem entsprechend mit einer nicht dargestellten Schnecke des Getriebes zusammenwirkt. An ihrem in der Figur gezeigten freien Ende2.1 ist die Welle2 in einer an einem Gehäusedeckel4 vorgesehenen Lagerbuchse5 drehbar gelagert. Diese ist ihrerseits in einer Öffnung6 am Boden4.1 eines bei der dargestellten Ausführungsform napf- oder tellerartig ausgebildeten Gehäusedeckels4 angeordnet. Der Deckelboden4.1 ist bei der dargestellten Ausführungsform mit einer über die dem Zahnrad3 abgewandte Deckelbodenaußenfläche wegstehenden hülsenartigen Verlängerung4.2 versehen, die achsgleich mit der Welle2 liegt und die Öffnung6 zur Aufnahme der Lagerbuchse5 bildet. Weiterhin weist der Deckel4 einen Deckelrand4.3 auf, mit dem der Deckel4 durch Verschrauben oder auf andere geeignete Weise gegen einen Öffnungsrand1.1 des Getriebegehäuses abgedichtet und angepreßt anliegt. - Die Lagerbuchse
5 bildet ein Radiallager für die Welle2 sowie zugleich auch eine axiale Abstützung für diese Welle2 zur Vermeidung eines Axial-Spiels. Die Lagerbuchse5 liegt hierfür mit einer die Welle2 umgebenden ringförmigen Abstütz- oder Lagerfläche gegen eine ringförmige die Welle2 ebenfalls umgebenden Gegenfläche3.1 des Zahnrades3 an. An der der Lagerbuchse5 abgewandten Seite des Zahnrades3 ist im Getriebegehäuse1 zur Vermeidung des Axialspiels eine weitere Abstütz- oder Lagerfläche7 für eine dortige ringförmige und die Welle2 ebenfalls umgebenden Gegenfläche3.2 des Zahnrades3 vorgesehen. - Die Lagerbuchse
5 steht mit dem kleineren Teil ihrer axialen Länge aus der Öffnung6 über die Innenseite des Deckelbodens4.1 vor, und zwar um das Maß a, und bildet an diesem Ende die gegen die Gegenfläche3.1 anliegende Abstütz- oder Lagerfläche. - Um bei einfacher Montage ein axiales Spiel für die Welle
2 zu erreichen, wird der Deckel4 mit der Lagerbuchse5 derart vormontiert, daß diese Lagerbuchse 5 um einen Betrag größer als das Maß a über die Innenfläche des Deckelbodens4.1 vorsteht. Die Lagerbuchse5 wird hierfür in der Öffnung6 durch Einpressen befestigt, und zwar derart, daß mit einer Kraft, die beim Festschrauben des Deckels4 am Getriebegehäuse1 auf diesen Deckel aufgebracht wird, noch eine axiale Verschieben der Lagerbuchse5 möglich ist, die Lagerbuchse5 aber dennoch ausreichend fest, insbesondere auch gegen unerwünschtes Verdrehen im Deckelboden4.1 gesichert ist. - Der so mit der Lagerbuchse
5 vormontierte Deckel4 wird dann nach dem Einsetzen der Welle2 mit dem Zahnrad3 in das Getriebegehäuse1 auf das Getriebegehäuse1 aufgesetzt, wobei das Ende2.1 der Welle2 in die Lagerbuchse eingeführt wird und der über die Innenfläche des Bodens4.1 vorstehende Teil der Lagerbuchse5 gegen die Gegenfläche3.1 zur Anlage kommt. Im Anschluß daran wird der Deckel4 durch Verschrauben in Achsrichtung der Welle2 zunehmend gegen das Getriebegehäuse1 heran bewegt, bis der Deckelrand4.3 gegen die Öffnungsrand1.1 des Getriebegehäuses bzw. gegen eine dort vorgesehene Dichtung zur Anlage kommt. Hierbei wird die Lagerbuchse5 axial soweit in die Öffnung6 gedrückt, daß das Zahnrad3 und damit auch die Welle2 dann spielfrei zwischen dem Getriebegehäuse1 und dem Gehäusedeckel4 , d.h. zwischen der Lagerbuchse5 und der Abstütz- oder Lagerfläche7 gelagert sind. - Durch Eindrücken eines Sicherungselementes
8 in die Öffnung6 von der Außenseite des Deckels4 her wird die Lagerbuchse5 in ihrer Position fixiert. Die Lagerbuchse5 stützt sich hierbei mit ihrer den Zahnrad3 abgewandten Stirnfläche an dem ronden- oder scheibenartigen Sicherungselement8 ab, welches durch den hülsenartigen Fortsatz4.2 ebenfalls in der Öffnung6 Platz findet und nicht über die Außenkontur des Deckels4 vorsteht. Um das Eindrücken des Sicherungselementes8 zu erleichtern, ist dieses an der der Lagerbuchse5 zugewandten Seite kegelstumpfförmig ausgebildet. Nach dem Eindrücken ist das Sicherungselement8 in der Öffnung6 durch Preßsitz gehalten. Auch andere Maßnahmen sind hierfür denkbar, beispielsweise ein Verkleben des Sicherungselementes8 in der Öffnung6 . - Da das Sicherungselement
8 den gesamten Querschnitt der Öffnung6 ausfüllt, dienst dieses zugleich auch der Abdichtung des Getriebegehäuses im Bereich des Deckels4 bzw. der dortigen Öffnung6 . - Ebenso wie das Getriebegehäuse
1 sind auch der Deckel4 , die Lagerbuchse5 und das Sicherungselement8 beispielsweise aus Metall gefertigt. Die Verwendung auch anderer Materialien für die vorgenannten Elemente ist denkbar. Insbesondere ist es möglich, die Lagerbuchse5 beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff zu fertigen. -
- 1
- Getriebegehäuse
- 1.1
- Öffnungsrand des Getriebegehäuses
- 2
- Welle
- 2.1
- Wellenende
- 3
- Zahnrad
- 3.1, 3.2
- axiale Lagerfläche
- 4
- Deckel
- 4.1
- Deckelboden
- 4.2
- Fortsatz
- 4.3
- Deckelrand
- 5
- Lagerbuchse
- 6
- Öffnung im Deckel für die Lagerbuchse
- 7
- Axiallager
- 8
- Sicherungselement
Claims (18)
- Verfahren zum Herstellen einer spielfreien Lagerung bei einer Lageranordnung für eine Welle (
2 ), beispielsweise für die Welle eines Hilfsantriebs für Fahrzeuge, zwischen einem Getriebegehäuse (1 ) und einem Gehäusedeckel (4 ), in welchem ein eine Lageröffnung sowie eine axiale Abstütz- oder Lagerfläche für die Welle (2 ) bildendes Lagerelement (5 ) vorgesehen ist, dessen Abstütz- oder Lagerfläche im fertig montierten Zustand der Lageranordnung mit einer wellenseitigen Gegenfläche (3.1 ) zusammenwirkt und einen ersten axialen Abstand (a) von einer Bezugsebene des Deckels (4 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (4 ) mit dem Lagerelement (5 ) durch Einpressen des Lagerelementes derart vormontiert wird, daß das Lagerelement (5 ) im Deckel (4 ) gehalten, axial aber verschiebbar ist und die Abstütz- oder Lagerfläche des Lagerelementes (5 ) mit einem im Vergleich zum ersten Abstand (a) größeren zweiten axialen Abstand über die Bezugsebene wegsteht, daß das Lagerelement (5 ) beim Befestigen des Deckels (4 ) an dem mit der Welle (2 ) vormontierten Getriebegehäuse (1 ) über die gegen das Lagerelement (5 ) anliegende wellenseitige Gegenfläche (3.1 ) in die dem ersten Abstand (a) entsprechende Sollposition relativ zum Deckel (4 ) axial verschoben wird, und daß anschließend diese Sollposition des Lagerelementes (5 ) fixiert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollposition des Lagerelementes (
5 ) durch Einbringen eines eine axiale Abstützung für das Lagerelement (5 ) bewirkenden Sicherungselementes (8 ) in den Deckel (4 ) fixiert wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (
5 ) in einer Öffnung des Deckels (4 ) durch Einpressen vormontiert wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (
8 ) ebenfalls in die Öffnung (6 ) des Deckels (4 ) eingebracht wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsebene eine Ebene einer das Lagerelement (
5 ) umschließenden Deckelinnenfläche ist. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Lagerbuchse (
5 ) als Lagerelement. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (
8 ) durch Preßsitz im Deckel befestigt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines scheiben- oder rondenförmigen Sicherungselementes (
8 ). - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenseitige Gegenfläche von einer die Welle (
2 ) umgebenden Ringfläche (3.1 ) gebildet ist. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (
2 ) beim Aufsetzen des Deckels mit einer weiteren wellenseitigen Gegenfläche (3.2 ) gegen eine weitere axiale Abstütz- oder Lagerfläche (7 ) am Gehäuse (1 ) angedrückt wird. - Lageranordnung zur spielfreien Lagerung einer Welle eines Hilfsantriebs für Fahrzeuge zwischen einem Getriebegehäuse (
2 ) und einem Gehäusedeckel (4 ), wobei im Gehäusedeckel (4 ) ein eine Lageröffnung sowie eine axiale Abstütz- oder Lagerfläche für die Welle (2 ) bildendes Lagerelement (5 ) vorgesehen ist, dessen Abstütz- oder Lagerfläche im fertig montierten Zustand der Lageranordnung mit einer wellenseitigen Gegenfläche (3.1 ) zusammenwirkt und einen ersten axialen Abstand (a) von einer Bezugsebene des Deckels (4 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (5 ) in einer Öffnung (6 ) des Deckels (4 ) durch Preßsitz, aber axial verschiebbar derart vorgesehen und durch ein ebenfalls in die Öffnung (6 ) des Gehäusedeckels (4 ) eingesetztes Sicherungselement (8 ) gegen axiales Verschieben gesichert ist. - Lageranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement eine Lagerbuchse (
5 ) ist, welche die Lageröffnung sowie stirnseitig die Lageröffnung umschließende ringförmige axiale Abstütz- und Lagerfläche bildet. - Lageranordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (
8 ) eine axiale Abstützung für das Lagerelement (5 ) bildet. - Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (
8 ) durch Preßsitz in der Öffnung (6 ) des Deckels (4 ) gehalten ist. - Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (
3.1 ) eine die Welle (2 ) umschließende Ringfläche ist. - Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (
3.1 ) von einer ringförmigen Fläche eines auf der Welle (2 ) angeordneten Zahnrades (3 ) gebildet ist. - Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite wellenseitige Gegenfläche (
3.2 ), mit der sich die Welle (2 ) an einer weiteren, axialen Abstütz- und Lagerfläche (7 ) des Gehäuses (1 ) abstützt. - Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (
4 ) einen hülsenartigen Deckelbereich (4.2 ) aufweist, in welchem die Öffnung (6 ) zur Aufnahme des Lagerelementes (5 ) gebildet ist.
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DE2003111788 DE10311788A1 (de) | 2003-03-18 | 2003-03-18 | Verfahren zum Herstellen einer spielfreien Lagerung bei einer Lageranordnung für eine Welle sowie Lageranordnung für eine Welle |
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